コンピュータはどこまで進化するか？

質問

10年ぐらい前、CPUのクロック周波数は300MHz程度で限界、と言われていたこともあったと思うのですが、当時の予想を裏切り、現在ではその10倍を超えていますよね。
(CPUのクロック数だけでコンピュータの性能が決まる訳ではありませんが)

(A)ハードウェア・アーキテクチャ
(B)ソフトウェア手法（アルゴリズム）

のそれぞれの面で、今後、コンピュータはどこまで進化するのでしょうか？
個人的には、

・将棋や囲碁のソフトウェアが人間のプロ棋士を負かすのに何年ぐらい掛かるか
・現在コンピュータが苦手とする自然言語解釈や発話（言語の音声処理）の分野で、将来的にどの程度実用に耐えるものができるか

に関心があります。
前者については、詰将棋の解図だけなら、人間の第一人者を上回るものが、すでに商品化されていますので、一昔前によく言われたような夢物語ではなくなっているような気がします。（囲碁の方は、まだ50年以上掛かりそうですが・・・）

回答No.2

noname#14035 · ベストアンサー

nanashinogombeiさんこんばんは。

私も以前同じようなことを考えたことがあります。

現在主流のいわゆる”ノイマン型コンピュータ”ですが、特に一般人が使うようなレベルでは、アーキテクチャ（仕組み）的に、今後爆発的な速度向上は難しいと思います。

もちろん、わが日本のほこる「地球環境シミューレタ」などのいわゆるスパコンの世界では、いまだに計算速度の向上が必要とされ、実際に進化を続けています。

研究のレベルでは、参考URLにあるような「量子コンピュータ」など、爆発的な進化を生み出すための試みがなされているようです。

理論的には、現在のコンピュータとは比較にならないものが作れる可能性があるようですが、これはまだまだ先の話でしょう。

何が出来るようになるかは、「プログラム（コード）として書けるか否か。」ということに尽きると思いますし、個人的には、今後”宇宙人”でもやってこない限り、軍事目的のために改良が続けられていくと思います。

一方、いわゆる「パソコン」の分野では、CPUのクロック・アップに夢中になっているのは、もはやIntel位のものではないでしょうか。

現状のPCのプラットフォーム（アーキテクチャ）では、すでにほぼ限界まで来ています。

大きく分けると「構造的問題」「熱」「必要性（需要）」の問題があると思います。

パソコンの性能にとって最も大切なのは、実はCPUではなく、「チップセット」といわれる、ほぼ全てのデータの流れとタイミングを制御する部品です。

チップセットは、車で言う”シャーシとミッションとタイヤ”のような役割を持つ、パフォーマンスの根幹を支える部分ですので、どんなに高速なCPUやメモリを積んでも、ここの限界値を超えることが出来ません。

これ以上のCPUの高速化は、「乗用車のシャーシにジェットエンジンを搭載するようなもので、ナンセンスなハナシです。」（クロック数による価格設定は、いまだに”パソコン・オタク”など、カタログ上のスペックをありがたがる人がいるから、成り立つ商法だと思っています。）

「熱」の問題も深刻です。

クロック数が上がれば、指数関数的に熱の発生量が増えるのに、配線の間隔が小さくなっていくことを考えれば、単純にクロック数を増やしていくやり方は今後すぐ通用しなくなります。

最後に「必要性（需要）」の問題ですが、最近では、パソコンメーカーのネタが尽きたため、「PCで快適ビデオ編集！」などというキャッチコピーが多く聞かれますが、元来PCはこうした作業向いているものではありません。（こうした作業は、専用機の仕事です。）

インターネットと電子メール以上の仕事をパソコンに要求しても、性能を上げるほど安定性は下がり、ナンセンスな話だと思っています。

通信機器と文書作成機器としてのPCならば、体感速度的に１GHz以上のCPUは必要ないでしょう。（これ以上のCPUを使う場合、大容量の電源と放熱空間が必須になり、マイナス要素も増えてきますし、人間の作業・判断スピードの方は、変わりませんからね。）

後半は少し横道にそれましたが、あくまでコンピュータは”道具”であり、人間が「何のために・どのくらいの」計算能力を必要とするかで、将来の性能向上のスピードも変わってくるのだと思います。

以上、私見を書かせていただきました。

それでは。

参考URL：

http://www.zdnet.co.jp/news/0302/20/nj00_quantumcom.html

お礼

コメントありがとうございます。

> 研究のレベルでは、参考URLにあるような「量子コンピュータ」など、爆発的な進化を生み出すための試みがなされているようです。

量子コンピュータについては、すぐ下の

http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=624749

で質問させて頂きました。正直なところ、実現の可能性がどの程度あるのか、私には判断が付きません。

> 現状のPCのプラットフォーム（アーキテクチャ）では、すでにほぼ限界まで来ています。

ハードウェアについては、おっしゃる通りだと思います。
ただ、今後、従来のいわゆる「ノイマン型」に替わる新しいアーキテクチャが開発される可能性は否定できないと思います。

> 何が出来るようになるかは、「プログラム（コード）として書けるか否か。」ということに尽きる

「思考」や「認識」、「創造」といった分野におけるソフトウェア手法（アルゴリズム）はまだまだ発展途上だと思います。

回答No.3

ARC

>アマ初段10,000人の相談将棋や、初心者1億人の相談将棋では、持ち時間が無制限であってもプロの名人に勝てる可能性は絶無です。

将棋の対局プログラムは比較的分散処理に向いていますので、ネットワークによるオーバーヘッドはかなり少ないと思われます。
つまり、数さえ集まればパソコンレベルの数万倍の能力が手に入るわけで、かつ、命題が「プロ棋士を負かす」(トッププロではなく)でありましたので…

確かに、将棋はチェスに比べて取り得る行動の範囲が多い為、「力技」が通用し難いということは重々承知しています。
ですがチェスにしたって、昔は絶対にCPUは人間に勝てないと言われていましたが結局は人海戦術によって敗れ去りました。

十分なCPUパワーを集めて、かつ対局する相手を選べば（笑）、将棋に関しては何とかぎりぎり可能なんじゃないかと思った次第です。(まぁ、プロ棋士の実力なんててんでわからない素人ですんで、当然『自信なし』な訳ですが。)

尚、囲碁については同感。まだまだでしょう。

量子コンピュータについては、基本的な量子デバイスが研究室レベルで実現された、といったところのようで、実用化まで最短でも１０年はかかるような気がします。仮に出来たとしても、AIに応用出来るんでしょうかねぇ。

お礼

> 量子コンピュータについては、基本的な量子デバイスが研究室レベルで実現された、といったところのようで、実用化まで最短でも１０年はかかるような気がします。仮に出来たとしても、AIに応用出来るんでしょうかねぇ。

量子コンピュータの実現はむずかしいようですね。

コメントありがとうございました。

補足

> 将棋の対局プログラムは比較的分散処理に向いていますので、ネットワークによるオーバーヘッドはかなり少ないと思われます。

誤解があるようですが、分散処理によるオーバーヘッドを問題にしているのではありません。
思考の「質」が問題だと思うのです。
極論ですが、数学計算のライブラリしか実装されていない超高性能コンピュータを10,000台並列で処理させても、翻訳や作曲はできませんよね。

だから、今後どんな斬新で画期的な思考アルゴリズムが考案されるか、非常に興味深いと思うのです。
（日進月歩のようですので、その余地はじゅうぶんにあると思っています）
無論、ハードウェアアーキテクチャの進化にも関心は少なからずありますが。

回答No.1

ARC

数年から十数年後くらいの未来でしたら、何とか予測できるかもしれませんが、「進化の終着点」を予測するのはとても困難(というか、不可能)な気がします。

・将棋や囲碁のソフトウェアが人間のプロ棋士を負かすのに何年ぐらい掛かるか

現在でも可能かと思いますよ。地球シミュレータなどの超並列スーパーコンピュータを持ち出さなくても、P2Pネットワークを使って、インターネット上の数千から数万のパソコンの力を借りれば、可能なんじゃないかと思います。
TVとかの企画で参加者を呼び集めれば、案外実現可能なんじゃないでしょうかねぇ。

・現在コンピュータが苦手とする自然言語解釈や発話（言語の音声処理）の分野で、将来的にどの程度実用に耐えるものができるか

発音に関しては、近い将来、問題なく出来るようになると思いますよ。(既に英語ではかなりのレベルになっている)
自然言語の解釈については、かなりかかると思います。人間と不自由なく会話できる「常識」を備えたレベルにまで達するのは、コンピュータの進化だけではなく、ヒトの脳と心についての更なる研究が必要かと思います。

A:思考や認識のメカニズムについて、ノイマン型コンピュータに落とせるくらいの単純なエレメントにまで分解出来る理論が発見される。
B:それを人間と同等の速度で実行できるCPUパワーが使える。
C:人間の脳と同等の記憶容量とアクセス速度を持つ記憶デバイスが実現する。

などの要件が満たされないといけないと思うんですが、どれも、かなり大変そうです(^^;

お礼

コメントありがとうございます。

> 現在でも可能かと思いますよ。地球シミュレータなどの超並列スーパーコンピュータを持ち出さなくても、P2Pネットワークを使って、インターネット上の数千から数万のパソコンの力を借りれば、可能なんじゃないかと思います。

申し訳ありませんが、これは現状では到底不可能と思います。
適切な例かわかりませんが、例えば、アマ名人クラス10人の相談将棋なら、プロの名人に勝てる可能性はありますが、アマ初段10,000人の相談将棋や、初心者1億人の相談将棋では、持ち時間が無制限であってもプロの名人に勝てる可能性は絶無です。（コミュニケーションに掛かるオーバーヘッドを無視しても）
最善手発見のための適切なアルゴリズムが確立されていなければ、「人海戦術」で力任せに膨大な資源を投入しても、合目的的、効率的な思考ができず、結局は「船頭多くして、船、山に登る」結果になりかねません。

> ヒトの脳と心についての更なる研究が必要かと思います。

最近、AIに関する話題があまりないので、あまり研究が進んでいない、とも思えますが・・・。